JPH04179833A - ガスタービンコージェネレーションシステム - Google Patents
ガスタービンコージェネレーションシステムInfo
- Publication number
- JPH04179833A JPH04179833A JP30622190A JP30622190A JPH04179833A JP H04179833 A JPH04179833 A JP H04179833A JP 30622190 A JP30622190 A JP 30622190A JP 30622190 A JP30622190 A JP 30622190A JP H04179833 A JPH04179833 A JP H04179833A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- steam
- amount
- gas turbine
- boiler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、発電機駆動用ガスタービンを用いて発電し、
その排ガスのエネルギーを、廃熱ボイラーなどを介して
蒸気として回収する所謂ガスタービンコージェネレーシ
ョンシステムに関するものである。
その排ガスのエネルギーを、廃熱ボイラーなどを介して
蒸気として回収する所謂ガスタービンコージェネレーシ
ョンシステムに関するものである。
上記のようなガスタービンコージェネレーションシステ
ムでは、その廃熱ボイラーのエコノマイザ−又は給水予
熱器から出た温水をその廃熱ボイラーの蒸発器に供給し
、ガスタービンの排ガスで加熱し、蒸気を発生させてい
る。しかし、このような廃熱ボイラーでは、その蒸気条
件を与えると、蒸気によるエネルギーの回収量が一義的
に決まってしまい、回収率を向上させることに限界があ
った。
ムでは、その廃熱ボイラーのエコノマイザ−又は給水予
熱器から出た温水をその廃熱ボイラーの蒸発器に供給し
、ガスタービンの排ガスで加熱し、蒸気を発生させてい
る。しかし、このような廃熱ボイラーでは、その蒸気条
件を与えると、蒸気によるエネルギーの回収量が一義的
に決まってしまい、回収率を向上させることに限界があ
った。
そこで、ガスタービンの排ガスで得られる蒸気量に対し
て、それ以上の蒸気を必要とする需要家については、こ
の廃熱ボイラーに追焚−バーナを設け、必要蒸気量に応
じて追焚燃料を投入してガスタービンの排ガス温度を上
げるようにしている。ところで、ガスタービンの排ガス
温度は、通常５００℃前後であるが、前述したように追
焚すると、廃熱ボイラー内の温度力月０００℃以上にも
達し、廃熱ボイラーが過酷な温度下に曝されるという問
題がある。さらに、追焚ボイラーは高価であると共に、
その信頼性においてやや不安を有するという問題もあっ
た。
て、それ以上の蒸気を必要とする需要家については、こ
の廃熱ボイラーに追焚−バーナを設け、必要蒸気量に応
じて追焚燃料を投入してガスタービンの排ガス温度を上
げるようにしている。ところで、ガスタービンの排ガス
温度は、通常５００℃前後であるが、前述したように追
焚すると、廃熱ボイラー内の温度力月０００℃以上にも
達し、廃熱ボイラーが過酷な温度下に曝されるという問
題がある。さらに、追焚ボイラーは高価であると共に、
その信頼性においてやや不安を有するという問題もあっ
た。
本発明の目的は、信頼性が高く、しかもその設備費も比
較的安価なパンケージボイラーで必要な蒸気量を確保で
きるガスタービンコージェネレーションシステムを提供
することにある。
較的安価なパンケージボイラーで必要な蒸気量を確保で
きるガスタービンコージェネレーションシステムを提供
することにある。
すなわち、本発明のガスタービンコージェネレーション
システムは、ガスタービン用廃熱ボイラーの給水予熱器
へ、その蒸発器への給水量以上に給水すると共に、前記
給水予熱器で予熱された温水を抽出してパッケージボイ
ラーへ供給するようにしたことを特徴とするものである
。
システムは、ガスタービン用廃熱ボイラーの給水予熱器
へ、その蒸発器への給水量以上に給水すると共に、前記
給水予熱器で予熱された温水を抽出してパッケージボイ
ラーへ供給するようにしたことを特徴とするものである
。
上記のような、コージェネレーションシステムでは、信
頼性の高いパフケージボイラーで必要蒸気量を確保でき
、しかもそのパッケージボイラーへの給水は廃熱ボイラ
ーの給水予熱器で予熱されているので、パッケージボイ
ラーでの燃料量が軽減されることになる。
頼性の高いパフケージボイラーで必要蒸気量を確保でき
、しかもそのパッケージボイラーへの給水は廃熱ボイラ
ーの給水予熱器で予熱されているので、パッケージボイ
ラーでの燃料量が軽減されることになる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。
。
第１図は、本発明にかかるガスタービンコージェネレー
ションシステムの系統図であり、ガスタービン１によっ
て発電機２が駆動されるようになっている。このガスタ
ービン１には、矢印で示すように、空気Ａ及び燃料Ｆが
供給される。また、このガスタービン１の排ガスエネル
ギーを蒸気Ｓとして回収する廃熱ボイラー１３及び燃料
ｆの追焚により蒸気Ｓを発生するパンケージボイラー７
を有している。図中、１４は煙突である。さらに、この
廃熱ボイラー１３には、給水ポンプ８によって導入した
給水Ｗを予熱して温水とする給水予熱器４と、この予熱
された温水を給水加減弁５を介して導入して、蒸気Ｓを
発生する蒸発器３とが設けられている。
ションシステムの系統図であり、ガスタービン１によっ
て発電機２が駆動されるようになっている。このガスタ
ービン１には、矢印で示すように、空気Ａ及び燃料Ｆが
供給される。また、このガスタービン１の排ガスエネル
ギーを蒸気Ｓとして回収する廃熱ボイラー１３及び燃料
ｆの追焚により蒸気Ｓを発生するパンケージボイラー７
を有している。図中、１４は煙突である。さらに、この
廃熱ボイラー１３には、給水ポンプ８によって導入した
給水Ｗを予熱して温水とする給水予熱器４と、この予熱
された温水を給水加減弁５を介して導入して、蒸気Ｓを
発生する蒸発器３とが設けられている。
しかも、このシステムでは、前述した給水ポンプ８社よ
って給水予熱器４に、蒸発器３への給水量以上の給水を
行うようになっている。
って給水予熱器４に、蒸発器３への給水量以上の給水を
行うようになっている。
また、給水予熱器４からの温水状態の給水を、蒸発器３
への給水加減弁５の手前で抽出し、パッケージボイラー
７への給水として供給する給水加減弁６が設けられてい
る。
への給水加減弁５の手前で抽出し、パッケージボイラー
７への給水として供給する給水加減弁６が設けられてい
る。
前述した給水ポンプ８は、モーター９により駆動される
が、このモーター９は、給水加減弁６の手前に設けた検
出器１１の信号を取り入れるインバーターなどの制御装
置１０によって制御されるようになっている。
が、このモーター９は、給水加減弁６の手前に設けた検
出器１１の信号を取り入れるインバーターなどの制御装
置１０によって制御されるようになっている。
次に、上記の構成からなるコージェネレーションシステ
ムの作用について説明する。
ムの作用について説明する。
通常、第１図のような廃熱ボイラー１３において、排ガ
ス温度降下線上で、ボイラ蒸発開始点のガス温度と蒸気
の温度との差は、経済的観点から最少の点を有し、この
温度差Δｔをピンチ温度差と称している。これは、蒸気
条件が与えられると、ピンチ温度差Δｔを与える所の排
ガス温度は決まってくる〔第２図のＴｇｚ（ピンチ温度
）〕。
ス温度降下線上で、ボイラ蒸発開始点のガス温度と蒸気
の温度との差は、経済的観点から最少の点を有し、この
温度差Δｔをピンチ温度差と称している。これは、蒸気
条件が与えられると、ピンチ温度差Δｔを与える所の排
ガス温度は決まってくる〔第２図のＴｇｚ（ピンチ温度
）〕。
従って、通常の場合、給水予熱器４を有する廃熱ボイラ
ー１３の出口ガス温度は図中のＴｇｓで示され、これら
ガス入口温度ＴｇＩと出口ガス温度Ｔｇｓの温度差分の
エネルギーが回収されることになる。
ー１３の出口ガス温度は図中のＴｇｓで示され、これら
ガス入口温度ＴｇＩと出口ガス温度Ｔｇｓの温度差分の
エネルギーが回収されることになる。
他方、必要蒸気量が多くなって、ガスタービン１からの
排ガスのエネルギーのみでは賄えない場合には、第１図
の給水ポンプ８によって通常の蒸発器３への給水量以上
の必要給水量を給水予熱器４へ供給し、当該給水予熱器
４て予熱した後、給水加減弁５の手前で抽水してパッケ
ージボイラー７へ給水する。そして、パフケージボイラ
ー７で燃料ｆを焚いて蒸気を発生させれば、全体として
所定の蒸気量が確保されることになる。
排ガスのエネルギーのみでは賄えない場合には、第１図
の給水ポンプ８によって通常の蒸発器３への給水量以上
の必要給水量を給水予熱器４へ供給し、当該給水予熱器
４て予熱した後、給水加減弁５の手前で抽水してパッケ
ージボイラー７へ給水する。そして、パフケージボイラ
ー７で燃料ｆを焚いて蒸気を発生させれば、全体として
所定の蒸気量が確保されることになる。
この場合の廃熱ボイラー１３の出口ガス温度はＴｇ’、
となり、Ｔ ｇ ＋からＴ８．゛までの温度差分のエネ
ルギーが回収できたこととなり信頼性の高いパッケージ
ボイラー７で必要蒸気量を確保できることになる。
となり、Ｔ ｇ ＋からＴ８．゛までの温度差分のエネ
ルギーが回収できたこととなり信頼性の高いパッケージ
ボイラー７で必要蒸気量を確保できることになる。
ここで、パンケージボイラー７で燃料ｆを焚いている時
に、蒸気負荷の変動により、パンケージボイラー７の入
口の給水加減弁６の開閉が行なわれることがあり、この
時、給水が加減されることに伴って、給水ポンプ８の吐
出側系統内圧力の変動があり得るので、その系統内の圧
力を一定に保持する必要がある。そこで、この実施例で
は、検出器１１からの信号により、給水ポンプ８のモー
タ９の回転数を、インバータなどの制御装置１０を介し
て、一定圧になる様に制御している。
に、蒸気負荷の変動により、パンケージボイラー７の入
口の給水加減弁６の開閉が行なわれることがあり、この
時、給水が加減されることに伴って、給水ポンプ８の吐
出側系統内圧力の変動があり得るので、その系統内の圧
力を一定に保持する必要がある。そこで、この実施例で
は、検出器１１からの信号により、給水ポンプ８のモー
タ９の回転数を、インバータなどの制御装置１０を介し
て、一定圧になる様に制御している。
またパッケージボイラー７又は廃熱ボイラー１３の蒸発
器３．給水予熱器４のそれぞれの負荷が変化した時、各
給水加減弁５．６の開閉により、その管路の抵抗曲線が
、第３図の圧力と給水量とで示す各回転数Ｎ Ａ、 Ｎ
ｍ、 Ｎ ｃに伴なう給水ポンプ８の性能曲線上のＩ
Ａ、Ｉ！、又はｌ。
器３．給水予熱器４のそれぞれの負荷が変化した時、各
給水加減弁５．６の開閉により、その管路の抵抗曲線が
、第３図の圧力と給水量とで示す各回転数Ｎ Ａ、 Ｎ
ｍ、 Ｎ ｃに伴なう給水ポンプ８の性能曲線上のＩ
Ａ、Ｉ！、又はｌ。
となる。従って、それぞれに対応する給水ポンプ８の回
転数Ｎａ、Ｎｍ又はＮ、を選択すれば、蒸気Ｓの負荷に
応じて、給水ポンプ８の作動点はＡ、Ｂ又はＣを動くこ
とになる。
転数Ｎａ、Ｎｍ又はＮ、を選択すれば、蒸気Ｓの負荷に
応じて、給水ポンプ８の作動点はＡ、Ｂ又はＣを動くこ
とになる。
上記のように、本発明のガスタービンコージェネレーシ
ョンシステムによれば、必要蒸気量の増加時に給水予熱
器への給水量を増し、その増加給水分の給水予熱器で余
熱した温水を信転性の高いパフケージボイラーへ供給し
、そこで蒸気にして供給するので、その必要蒸気量が確
保されることができる。しかも、ガスタービンの排ガス
エネルギーは従来のものより多く回収でき、熱効率を高
め得るという一石二鳥の利益が得られる。
ョンシステムによれば、必要蒸気量の増加時に給水予熱
器への給水量を増し、その増加給水分の給水予熱器で余
熱した温水を信転性の高いパフケージボイラーへ供給し
、そこで蒸気にして供給するので、その必要蒸気量が確
保されることができる。しかも、ガスタービンの排ガス
エネルギーは従来のものより多く回収でき、熱効率を高
め得るという一石二鳥の利益が得られる。
すなわち、パンケージボイラーは従来の追焚ボイラーよ
りも安価な設備費ですみ、しかもパッケージボイラーで
の燃料も、予熱された給水が導入される分節減できると
いう利点がある。
りも安価な設備費ですみ、しかもパッケージボイラーで
の燃料も、予熱された給水が導入される分節減できると
いう利点がある。
第１図は本発明にかかるガスタービンコージェネレーシ
ョンシステムの系統図、第２図は本発明にかかるガスタ
ービンコージェネレーションシステムの作用を説明する
温度とエンタルピーとの関係線図、第３図は給水ポンプ
の各回転数における圧力と給水量との関係を示すポンプ
性能曲線を示す図面である。 １・・・ガスタービン、２・・・発電機、３・・・蒸発
器、４・・・給水予熱器、７・・・パフケージボイラー
、８・・・給水ポンプ、Ｓ・・・蒸気、Ｗ・・・給水。 代理人 弁理士 小 川 信 −
ョンシステムの系統図、第２図は本発明にかかるガスタ
ービンコージェネレーションシステムの作用を説明する
温度とエンタルピーとの関係線図、第３図は給水ポンプ
の各回転数における圧力と給水量との関係を示すポンプ
性能曲線を示す図面である。 １・・・ガスタービン、２・・・発電機、３・・・蒸発
器、４・・・給水予熱器、７・・・パフケージボイラー
、８・・・給水ポンプ、Ｓ・・・蒸気、Ｗ・・・給水。 代理人 弁理士 小 川 信 −
Claims (1)
- ガスタービン用廃熱ボイラーの給水予熱器へ、その蒸発
器への給水量以上に給水すると共に、前記給水予熱器で
予熱された温水を抽出してパッケージボイラーへ供給す
るようにしたガスタービンコージェネレーションシステ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30622190A JPH04179833A (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | ガスタービンコージェネレーションシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30622190A JPH04179833A (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | ガスタービンコージェネレーションシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04179833A true JPH04179833A (ja) | 1992-06-26 |
Family
ID=17954454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30622190A Pending JPH04179833A (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | ガスタービンコージェネレーションシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04179833A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013177838A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Kobe Steel Ltd | バイナリー発電装置の制御方法及びバイナリー発電装置 |
-
1990
- 1990-11-14 JP JP30622190A patent/JPH04179833A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013177838A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Kobe Steel Ltd | バイナリー発電装置の制御方法及びバイナリー発電装置 |
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